[發明專利]一種涂布膠液自動循環控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 202111568862.0
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114488869A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 任浩;楊智江;馮帆;王凱;韓冀赟;藺少剛;孫林
• 申請（專利權）人: 西安航天華陽機電裝備有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 許志蛟

1.一種涂布膠液自動循環控制系統，其特征在于，包括依次連接的控制層、驅動層和傳動層，控制層外接反饋層。

2.根據權利要求1所述的一種涂布膠液自動循環控制系統，其特征在于，所述控制層包括CPU模塊(2)，CPU模塊(2)依次又與模擬量輸出模塊(3)、模擬量輸入模塊(4)、數字量輸出模塊(5)、數字量輸入模塊(6)連接，數字量輸入模塊(6)又與上膠開關(8)連接，模擬量輸出模塊(3)與所述驅動層連接，模擬量輸入模塊(4)與所述反饋層連接，CPU模塊(2)同時還與HMI人機界面(7)連接。

3.根據權利要求2所述的一種涂布膠液自動循環控制系統，其特征在于，所述驅動層即為伺服驅動器(10)，伺服驅動器(10)與所述數字量輸出模塊(5)連接。

4.根據權利要求3所述的一種涂布膠液自動循環控制系統，其特征在于，所述傳動層包括伺服電機(11)，伺服電機(11)的輸入端與所述伺服驅動器(10)連接，伺服電機(11)的輸出端與減速機(12)連接，減速機(12)又與螺桿泵(13)連接。

5.根據權利要求4所述的一種涂布膠液自動循環控制系統，其特征在于，所述反饋層即為流量檢測計(9)，流量檢測計(9)與所述控制層的模擬量輸入模塊(4)連接。

6.一種涂布膠液自動循環控制系統的控制方法，其特征在于，基于權利要求5所述的涂布膠液自動循環控制系統，具體按照以下步驟實施：

步驟1、硬件及電氣元件安裝前，選擇與流量檢測計(9)范圍相對應的管道口徑，硬件安裝完畢后，對流量檢測計(9)進行校準；

步驟2、啟動機構前，HMI人機界面(7)設定濕涂量和涂布幅寬參數，根據不同涂布工藝，輸入相應的濕涂量和涂布幅寬，參數通過PROFINET通信方式傳送至CPU模塊(2)中，并設置初始供膠PID參數P值與I值；

步驟3、手動打開供膠開關(8)；

步驟4、CPU模塊(2)內根據濕涂量設定值與涂布幅寬參數，計算出伺服電機(11)轉速，同時流量檢測計(9)測量管道內實際膠液流量，并將流量值轉換成4～20mA的電流信號反饋至PLC的模擬量輸入模塊(4)中，通過調節PID運算中P值與I值，控制螺桿泵(13)的轉速，進而控制濕涂量實際值與設定值動態相等；

步驟5、若當涂布工藝改變時，則在HMI人機界面(7)中更改濕涂量與涂布幅寬即可，重復步驟2～4，進而精準控制供膠量。

7.一種涂布膠液自動循環控制系統的控制方法，其特征在于，所述步驟1中流量計測量精度達0.5％。

8.一種涂布膠液自動循環控制系統的控制方法，其特征在于，所述步驟4具體按照以下步驟實施：

HMI人機界面(7)上設定的濕涂量SV與流量檢測計(9)的實際流量PV之間的誤差，經過PID算法計算出PID修正量，將其與設定值的模擬量疊加，通過以太網通信，控制伺服驅動器(10)，使其最終調節至實際值與設定值相等；

在設備某一速度下螺桿泵(13)的濕涂量：

G＝s*a*w①

在該速度下螺桿泵(13)的轉速：

在該速度下伺服電機(11)模擬量：

將②式帶入③式得：

最終輸出模擬量：

其中，G——泵的上膠量，單位為ml；

s——設備主機速度，單位為m/min；

a——設定的濕涂量，單位為ml/m²)；

w——料膜的幅寬，單位為mm；

I——減速機的減速比；

D——上膠泵的排量，單位為ml，是上膠泵的固有參數；

R——伺服電機最高轉速，單位為r/min。